JPS5873996A - Circuit for firing fluorescent lamp for electric car - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は路面電車（直流ａｏｏｖ）の警光灯照明に係る
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to warning light illumination for streetcars (DC AOOV).

従来の方式としては直流用螢光放電管を用いて、転極回
路、抵抗による安定回路、サーマルスイッチ等による始
動回路を用いた低効率なものから、電動発電機、チョッ
パＭＯと称するサイリスタなる半導体のスイッチングを
用いた大規模なものがあム何れも省エネルギ・省資源の
面より望ましい方式ではなかった０本発明はか〜る現状
より高圧のメワ・トランジスタを応用し、電車電源より
直接に逆変換し、高周波電力で点灯する方式を提（供す
るものである０ 路面電車は直流６００Ｖ［１Ｆ５０Ｖ）を電源としてす
るが、発車直後の大なる始動電流による電圧降下Ｆｉい
にもなり、又停車時には定格よ〜も高くなる。Conventional systems include low-efficiency systems that use direct current fluorescent discharge tubes, polarity reversing circuits, stabilizing circuits using resistors, and starting circuits using thermal switches, etc., as well as low-efficiency systems that use DC fluorescent discharge tubes, motor generators, and semiconductors called thyristors called chopper MOs. However, the present invention utilizes a high-voltage transistor that can be connected directly to the train power supply by applying a high-voltage transistor, which is more efficient than the current situation. We provide a method of reverse conversion and lighting using high-frequency power. Streetcars use DC 600V [1F50V] as a power source, but the voltage drop due to the large starting current immediately after the train starts, and it also stops. Sometimes the ratings are even higher.

又パンタグラフよりのスパークによる電気障害は多く従
ッテ電力の品質はよくない。その上電車の振動及び環境
もよくないので有接点部品はさけるべきである０ ３のチョークにて電源フィルタをなし、４の車輪よりｅ
を導出する。６のコンデンサはフィルタとして、ブロッ
キング発振を構成する。９のパワ・トランジスタにはｅ
ｏｍｓｏ−−一よりなる複数個の発振トランスの各々２
１・３１のコレクタ巻線を直列接続とし、その各々出力
側巻＠２３・３３も同じく直列接続とし、５０の飽和リ
アタトル回路と、その端子５１・５２を経て、６０の螢
光放電管の管端子に高周波電力を供給する０又発振トラ
ンスＬ！の出力側巻線の各々２４・２５を上記の各々フ
ィラメント加熱用として接続する。Also, there are many electrical disturbances caused by sparks from pantographs, and the quality of the electric power is poor. In addition, the vibration and environment of the train are not good, so contact parts should be avoided.
Derive. Capacitor 6 functions as a filter and configures blocking oscillation. 9 power transistor has e
omso--each of a plurality of oscillation transformers consisting of one 2
The collector windings 1 and 31 are connected in series, and the respective output windings @23 and 33 are also connected in series. Zero oscillation transformer L that supplies high frequency power to the terminal! The output side windings 24 and 25 of each of the above are connected for heating the filament.

前記発振トランスＵの他の入力側に３２の巻線は電源電
圧の変化に比例する電圧検出として設け、その電圧変動
に反比例する励磁電流を発生させるＬの調光駆動回路と
、その端子４１番２に附加し、その出力は端子４３・４
４より前記飽和リアクトル回路Ｌ！の端子５３・５４に
接続する。A winding 32 is provided on the other input side of the oscillation transformer U to detect a voltage proportional to a change in the power supply voltage, and a dimming drive circuit L that generates an excitation current that is inversely proportional to the voltage fluctuation, and its terminal No. 41 are provided. 2, and its output is connected to terminals 43 and 4.
From 4, the saturation reactor circuit L! Connect to terminals 53 and 54 of.

前記パワ・トランジスタ９のバイアス回路として、２２
のペース巻線は前記コレクタ巻線２１と接続して、７の
交流バイアス抵抗と８のバイパス・コンデンサを並列接
続し、更に６の直流バイアス抵抗を経て電源Φに接続す
る。ｌＯのコンデンサは波形補正用として各々コレクタ
巻線２１・３１の両端に接続する。As a bias circuit for the power transistor 9, 22
The pace winding is connected to the collector winding 21, connected in parallel with 7 AC bias resistors and 8 bypass capacitors, and further connected to the power supply Φ via 6 DC bias resistors. A capacitor of 1O is connected to both ends of the collector windings 21 and 31, respectively, for waveform correction.

本発明の基本動作はパンタグラフｌより直、流電圧ａｏ
ｏｖ（？５０Ｖ）を導入し、電源フィルタを通じてブロ
ッキング発振をするもので公知の技術である。The basic operation of the present invention is the direct current voltage ao from the pantograph l.
This is a well-known technique in which a voltage of 50 V is introduced and blocking oscillation is performed through a power filter.

パワ・トランジスタ９は直流バイアス抵抗６により微小
の通電がペースに流入し、発振トランスＬＱ、・ＬＬρ
入力側の各々コレクタ巻線２１・２３を通じて立上りの
通電をし、変圧器作用によりペース巻線２２に電磁誘導
し、交流バ°イアスとして前記直流バイアスに加算する
０通電は加速的に進み、飽和点に達して電磁誘導は零と
なり、通電は停止する。更に逆起電力によりパワ・トラ
ンジスタ９は完全に遮断する。交流バイアス抵抗７０値
により動作点は可変出来る。パイ、パス・コンデンサ８
はスピード・アンプ作用をしてスイッチング特性の向上
となる。コンデンサ１０は波形補用として作用し、フィ
ルタ・コン、デンサ５は発振による電気ノイズを外部ｔ
こ流出するのを防止し且つバイ″＊：ｚ’？１ｍ：富フ
でｉ゛：翫、。ｌ、％＠ｈ５＞。−０■を経て螢光放電
管−に供給する。ラビッド・スタート・調光（減光）を
するためにフィラメントを　加熱し点灯回路とする。In the power transistor 9, a minute current flows into the pace by the DC bias resistor 6, and the oscillation transformer LQ, LLρ
A rising current is applied through each of the collector windings 21 and 23 on the input side, electromagnetic induction is induced in the pace winding 22 by the transformer action, and zero current is added to the DC bias as an AC bias, which accelerates and saturates. When the point is reached, the electromagnetic induction becomes zero and the current flow stops. Furthermore, the power transistor 9 is completely shut off due to the back electromotive force. The operating point can be varied by changing the AC bias resistance 70 value. pi, pass capacitor 8
acts as a speed amplifier and improves switching characteristics. The capacitor 10 acts as a waveform supplement, and the filter capacitor and capacitor 5 remove electrical noise caused by oscillation from the outside.
This is prevented from flowing out, and the liquid is supplied to the fluorescent discharge tube after passing through the pipe ``*:z'?・Heat the filament and use it as a lighting circuit for dimming (dimming).

側巻線２４を、別置し、そや中間に側磁路を設けた偏平
型トランスの特定構造を有する〇 特許Ａ４２３２４７（高周波用小型高漏洩変圧器）ブ：
：社″、、ヵ。２□−７，６゜７、エヶや。、。Patent A423247 (small high leakage transformer for high frequency) having a specific structure of a flat type transformer in which the side winding 24 is placed separately and a side magnetic path is provided in the middle of the side winding 24:
: Company'',,ka.2□-7,6゜7,Egaya.,.

コアー接合部の隙間を個別に一般定し得るので、入力側
は大きく、出力側は小さいのが良特性を示す。。Since the gap between the core joints can be individually and generally determined, good characteristics are shown if the gap is large on the input side and small on the output side. .

２　コアー中央部にコアーと同一材にして粉末とし、糊
等を含んだペースト状にして挿入し、側磁路を構成して
高漏洩特性を得る。2. Powder the same material as the core, make it into a paste containing glue, etc., and insert it into the center of the core to form the side magnetic path and obtain high leakage characteristics.

３　又入力電流の大巾な調整も可、ｔｌ！となる。3.Also allows wide adjustment of input current, tl! becomes.

公知技術である安定用チョークを必要とせず、又減光す
るために更にフィラメント加熱用のトランスを附加する
必要もない程の高漏洩特性を得る始動回路を構成できる
。It is possible to construct a starting circuit that obtains such high leakage characteristics that it does not require a stabilizing choke, which is a known technique, and also does not require the addition of a transformer for heating the filament in order to reduce the light.

佐　トランスの効率として鋼・鉄損を軽減するには磁路
長及巻線の有効長を短くすればよいので、偏平型とすれ
ば高周波用に適する。In order to reduce steel and iron loss in terms of transformer efficiency, it is sufficient to shorten the magnetic path length and the effective length of the winding, so a flat type is suitable for high frequency applications.

又公知技術である安定用チョークとフィラメント・トラ
ン□　　スを必要としないので総合効率は著しく向上し
てｒ・る〇一般にプシツキング発振はプッシュプル発振
（ロイヤ回路）に比く、低効率であるとしているが上記
の即き特定構造のトランス！用いれば差異がなしくＣと
を確認している・小型・偏平社設計し得るので取扱上有
利である。トランスを複数個□に分割しているのは入力
側電圧が高圧であること、又銅・鉄損□を少なく設計す
るため磁路長・巻線の有効長を小にすること、そして装
置全体を偏平型に設計し、又トランスをプリント板上に
容易に分散取付が可能である等の著しい特徴を発揮する
・電源電圧の大巾な変化により照度も大巾に変化するの
で実用にならぬ程であＡ・・　　　　　　　　　　　　
　　　　　□“そこで連続式の減光回路を自動開＃１て
照度を一定にするのが本発明である。In addition, since the stabilizing choke and filament transformer, which are well-known technologies, are not required, the overall efficiency is significantly improved. In general, pushing oscillation is considered to have lower efficiency than push-pull oscillation (Royer circuit). There is a transformer with the above-mentioned specific structure! If used, it has been confirmed that there is no difference from C. It is advantageous in handling because it is small and can be designed with a flat surface. The reason why the transformer is divided into multiple pieces □ is because the input side voltage is high, and in order to reduce copper and iron loss □, the magnetic path length and effective length of the windings are made small, and the overall equipment It has a flat design and exhibits remarkable features such as the ability to easily install the transformer in a distributed manner on a printed circuit board.It is not practical because the illuminance also changes widely due to wide changes in the power supply voltage. By the way A...
□“Therefore, the present invention automatically opens a continuous dimming circuit #1 to keep the illuminance constant.

飽和リアクトル回路駐を第３図に示す。Figure 3 shows the saturation reactor circuit arrangement.

５５はｍｍ又はＸＩ型のフェライト・コアーの中央部に
直流励磁用巻線をその両端に２個の交流用巻線を磁気的
に直列結合とする〇 無励磁時には端子５１・５２間のインピーダンスは最高
であり従って照度は最低となる、。55 has a DC excitation winding in the center of a mm or XI type ferrite core, and two AC excitation windings are magnetically coupled in series at both ends. When not excited, the impedance between terminals 51 and 52 is It is the highest and therefore the illuminance is the lowest.

端子５３・５４より直流′励磁をして飽和点に達すると
前記端子５１゛・５２間？インピー”ダンスは一最低と
なり、照度は最高となる。直流励磁を外部より可変すれ
ば照度を制御することは容易□ 電車の電源電圧の変化に比□例した高周波電圧を発振ト
ラン糧旦の入力側巻線３２より検出して、この変化に逆
比例する励磁電流を発生する調光駆動回路を第４図に示
す。When DC' is excited from the terminals 53 and 54 and reaches the saturation point, the voltage between the terminals 51 and 52? The impedance is the lowest and the illuminance is the highest.It is easy to control the illuminance by externally varying the DC excitation □ A high frequency voltage proportional to the change in the train's power supply voltage is input to the oscillating transformer. FIG. 4 shows a dimming drive circuit that detects the change in the side winding 32 and generates an excitation current that is inversely proportional to this change.

４５のブリッヂ・ダイオードを経て、４６の可変抵抗を
並列にＬ１４９のトランジスタを経て、抵抗５０で導通
制御し、端子４４より導出し、４８のトランジスタは４
７の基準抵抗と前記可変抵抗４６との各端子電圧を比較
してトランジスタ４Ｂの動作点を移動させる。端子４３
は共通の電位点である。45 bridge diodes, 46 variable resistors in parallel, L149 transistors, conduction controlled by resistor 50, lead out from terminal 44, 48 transistors
The operating point of the transistor 4B is moved by comparing the terminal voltages of the reference resistor 7 and the variable resistor 46. terminal 43
is a common potential point.

ｗ＃ｉ電圧や大巾な変動により発振トランス■・１９の
各巻線の高周波電圧も比例して変化する。　　　　　　
　　　　　　□にしておく。The high frequency voltage of each winding of the oscillation transformer (1) changes proportionally due to the w#i voltage and wide fluctuations.
Set it to □.

この検出電圧と導通領−にあ之トランジス々４′８の抵
抗４グににより発生ず乞規準電圧を比較して電源電圧が
高くなれば比例して導通は栗くなる。This detection voltage is compared with the reference voltage which is generated by the resistor 4 of the transistors 4'8 in the conduction region, and as the power supply voltage becomes higher, the conduction decreases in proportion.

二７ピ；二二：：：７会））ランジスタ４９は前記の変
化電源電圧が低くなうた時は上記と逆の作用さする。カ
くシて電源電圧の変化に逆比例した直ｉ励磁電流は前記
飽和リアクトル回路り旦を駆動して自動制御し、照度は
略一定となる。27 pin; 22:::7 meeting)) The transistor 49 acts in the opposite manner to the above when the changing power supply voltage becomes low. The direct excitation current, which is inversely proportional to the change in power supply voltage, drives the saturation reactor circuit and is automatically controlled, so that the illuminance remains approximately constant.

上記の如き構成によって路面電車の電圧６００ｖ（７５
０ｖ）リアク１回路を自動制御して照度を一様に得るこ
とが出来たこれは回路全体が簡−になり、省−ネルギ・
省資源の観点より。With the above configuration, the tram voltage is 600V (75V).
0v) We were able to automatically control the reactor 1 circuit to obtain uniform illuminance. This simplifies the entire circuit and saves energy.
From the perspective of resource conservation.

すこぶる経済的に便利な回路方式を提供することが出来
るものである。It is possible to provide a very economically convenient circuit system.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図　本発明の基本回路を示す。 １　　パンタグラフ　　　　　　　　”　□４　　　　
車　　輪　　　　　　 ９　　パワトランジスタ　　　　　　　　□」・！立発
振トランス　　　　　　　　　　　　　　　　　・ム立
　調光駆動回路 ゛器：：：、；；、；、；　）“′″′″′　　　□第
２図　特定構造の発振トランスを示す。 ２１　　Ｕ型フェライト・コアー　　　　　　　２３・
２４人・出力巻線 第３図　飽和リアクトル回路 ５’５　　１ＣＩＣ又はＩＩ型７エライ）：１７−５３
＠！４直流励磁巻線 ５１１１５２交流巻線 第４１ｉｉｊ　　調光駆動回路を示す。 ４５　ブリッヂダイオード ４８ｍ４９　　）ランジスタFIG. 1 shows the basic circuit of the present invention. 1 Pantograph ” □4
Wheel 9 Power transistor □”・! 21 U-type ferrite core 23.
24 people / Output winding Figure 3 Saturation reactor circuit 5'5 1CIC or type II 7-elim): 17-53
@! 4 DC excitation winding 511152 AC winding 41iij A dimming drive circuit is shown. 45 bridge diode 48m49) transistor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 本文に詳記し図示する如く、パンタグラフより電源フィ
ルタを経て、直流−交流の逆変換器として複数個からな
る発振トランスの入・出力側巻線を直列接続にしてブロ
ッキング発振を構成する回路素子を組み、前記発振トラ
ンスの出力側に飽和リアクトル回路を附加して、螢光放
電管に高周波電力を供給する〇前記発振トランスの他の
入力側巻線より直流電源の変動に正比例した検出電圧よ
り、逆比例する直流励磁電流を発生する調光駆動回路を
経て、前記飽和リアクトル回路を自動制御し、゛直流電
源の大巾なる変動があっても略一定の照度を得ることを
特徴とした電車用螢光放電管点灯回路。As detailed and illustrated in the text, a circuit element is assembled from the pantograph through a power filter, and the input and output windings of a plurality of oscillation transformers are connected in series to form a blocking oscillation as a DC-AC inverse converter. , a saturation reactor circuit is added to the output side of the oscillation transformer to supply high frequency power to the fluorescent discharge tube. A train firefly characterized in that the saturation reactor circuit is automatically controlled via a dimming drive circuit that generates a proportional DC excitation current to obtain a substantially constant illuminance even if there are large fluctuations in the DC power source. Photodischarge tube lighting circuit.